Prposal Terbaru Malik
-
Upload
abdul-malik-khadafi -
Category
Documents
-
view
56 -
download
1
description
Transcript of Prposal Terbaru Malik
UNIVERSITAS GUNADARMA
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
PROPOSAL TUGAS AKHIR
PERBANDINGAN PERENCANAAN PONDASI RAKIT
APARTEMEN 9 RESIDENCES DENGAN PERHITUNGAN
MANUAL DAN SOFTWARE SAFE VERSION 12
Nama : Abdul Malik Khadafi
NPM : 19310848
Fakultas : Teknik Sipil dan Perencanaan
Jurusan : Teknik Sipil
Diajukan Guna Melengkapi Syarat
Untuk Mencapai Gelar Sarjana Strata Satu (S1)
2013
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Fungsi pondasi adalah sebagai perantara untuk meneruskan beban struktur
yang ada di atas muka tanah dan gaya-gaya lain yang bekerja ke tanah pendukung
bangunan tersebut. Dalam teknik pondasi kriteria tanah sesuai dengan kemampuan
dalam menerima beban di atasnya yaitu tanah baik bila tanah tersebut mempunyai
kuat dukung tinggi dan sebagai akibatnya penurunan yang terjadi adalah kecil.
Pemilihan jenis pondasi tergantung dari beban yang akan ditahan dan kedalaman
lapisan tanah kerasnya.
Dalam perencanaan pondasi yang akan dilakukan, proses perhitungan
dilakukan dengan cara manual dengan menggunakan teori-teori dari buku dan bacaan
lainnya yang berhubungan dengan perhitungan sesuai dengan karakteristik tanahnya.
Pondasi yang akan dirancang adalah jenis pondasi rakit atau raft foundation. Dengan
perkembangan teknologi semakin pesat,dalam dunia teknik sipil khususnya
geoteknik, perencanaan yang penulis lakukan akan dibandingkan dengan hasil
perencanaan program SAFE. SAFE adalah software yang dikeluarkan CSI Berkley
yang berbasis fininte element.
1.2 TUJUAN PENULISAN TUGAS AKHIR
Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk merencanakan dan mendesain
pondasi rakit. Dalam perhitungan pondasi dihitung secara manual dan dibandingkan
dengan perencanaan menggunakan program SAFE.
1.3 RUMUSAN MASALAH
Rumusan masalah penulisan Tugas Akhir, yaitu:
a. Bagaimana perhitungan untuk daya dukung pondasi?
b. Bagaimana penurunan pondasi yang terjadi?
c. Bagaimana cara merencanakan pondasi raft yang akan digunakan?
1.4. BATASAN PENULISAN TUGAS AKHIR
Batasan penulisan Tugas Akhir mencakup beberapa hal, seperti :
a. Perhitungan pondasi tiang secara manual dengan rumus-rumus yang sesuai
dengan jenis tanah dengan bantuan program excel, dan menggunakan program
SAFE.
b. Bagaimana mencari batasan agar pile raft berfungsi dalam segi daya dukung
dan penurunan.
1.5 SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika laporan Tugas Akhir ini akan dibagi menjadi 6 bab yang dapat
diuraikan sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Berisi latar belakang masalah, tujuan Tugas Akhir, batasan masalah, dan sistematika
penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berisi tentang uraian teori-teori yang mendukung tema desain pondasi tiang dan
aplikasi program SAFE, baik yang berasal dari buku-buku maupun daru tulisan lain
yang berhubungan dengan Tugas Akhir yang dilakukan.
BAB III METODE PERENCANAAN
Berisi tentang metode yang digunakan dalam perencanaan pondasi.
BAB IV DATA DAN ANALISIS
Berisi tentang data-data yang digunakan untuk menyusun Tugas Akhir. Pada bab ini
juga dijelaskan proses analisis dan perhitungan perncanaan secara manual maupun
menggunakan program SAFE.
BAB V PENUTUP
Berisi tentang kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil pembahasan
pada bab-bab sebelumnya, sehingga merupakan rangkaian yang sistematis
dan mudah dipahami.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pondasi Rakit
Pondasi rakit adalah plat beton besar yang digunakan untuk mengantarai
permukaan (interface) dari satu atau lebih kolom di dalam beberapa garis atau jalur
dengan tanah. Pondasi rakit adalah salah satu jenis dari pondasi dangkal. Pondasi
rakit biasa digunakan apabila penurunan merupakan suatu masalah misalnya pada
tanah lunak. Penurunan ini akan dikontrol dengan cara efek apung yaitu berat
bangunan diatur supaya kurang lebih sama dengan berat tanah yang digali, (Bowles,
1979). Beberapa metode yang digunakan untuk merencanakan sebuah pondasi rakit
yaitu, (Das, 1988):
1. metode konvensional,
2. metode elastik:
a. prosedur fleksibel kira-kira,
b. beda hingga,
c. elemen hingga.
Dibandingkan dengan bahan konstruksi lainnya, tanah memiliki sifat
ketidakpastian yang paling besar. Sifat elastik tanah yang digunakan untuk
perhitungan penurunan adalah modulus elastisitas (Es) dan angka Poisson (μ).
Apabila tanah ini dibebani makan tanah dibawahnya akan mengalami pemampatan.
Pemampatan tersebut disebabkan adanya deformasia partikel tanah, keluarnya air dari
dalam pori, dan sebab-sebab lainnya. Secara umum, penurunan (settlement) pada
tanah yang disebabkan oleh pembebanan dapatdibagi menjadi dua kelompok besar
yaitu :
1. penurunan segera (immediate settlement), yang merupakan akibat dari
deformasi elastis tanah kering, basah taua jenuh air tanpa adanya perubahan
kadar air.
2. Penurunan konsolidasi (consolidation immediate settlement),yang merupaka
hasil dari perubahan volume tanah jenuh air sebagai akibat dari keluarnya air
yang menmpati pori tanah.
Pondasi rakit adalah suatu kombinasi telapak yang menutupi seluruh area
bawah suatu struktur dan mendukung semua dinding dan kolom yang terdapat
diatasnya. Pondasi rakit umumnya bersentuhan langsung dengan tanah atau batuan
tetapi dapat juga didukung oleh tiang-tiang sebagai pengurang dari suatu penurunan
yang sering terjadi pada pondasi rakit ini. Pondasi rakit umumnya digunakan untuk
situasi sebagai berikut:
a. Bilamana suatu bangunan memiliki beban yang begitu berat/besar atau daya
dukung dari tanah kecil sehingga pondasi telapak akan menutupi lebih dari area
lantai yang akan menyebabkan pemborosan.
b. Bilamana tanah terdiri dari tanah cukup tidak beraturan sifatnya (aneh) dan itu
sangat sulit untuk didefinisikan dan ditaksirkan tingkat dari setiap lubang yang
akan digunakan sample. Sehingga ditaksirkan dapat terjadi different settlement.
c. Ketika suatu struktur didukung oleh tanah yang sangat sensitif untuk terjadinya
different settlement.
d. Ketika struktur digunakan sebagai gudang bawah tanah, cerobong asap, dan
tangki air.
e. Bangunan dimana basement disediakan atau lokasi dari muka air tanah yang
tinggi.
f. Jika penggunaan individual foundation akan melebarkan terjadinya momen lentur
yang akan menyebabkan perbedaan rotasi dan different settlement dari individual
foundation, sehingga membahayakan suatu bangunan.
Kondisi perlapisan tanah yang cocok untuk sistem pondasi tiang rakit adalah
sebagai berikut:
a. Perlapisan tanah yang terdiri dari lapisan lempung yang teguh.
b. Perlapisan tanah yang terdiri dari lapisan pasir yang padat.
c. Lapisan tanah dimana tanah yang lunak atau lepas tidak berada dibawah lapisan
pendukung bagi pondasi tiang yang digunakan.
Sedangkan situasi yang kurang menguntungkan bagi penggunaan sistem
pondasi tiang rakit adalah kondisi perlapisan tanah dimana :
a. Terdiri dari lapisan tanah lunak atau lepas didekat permukaan
b. Perlapisan tanah yang akan mengalami konsolidasi atau swelling akibat beban
yang bekerja diatasnya.
Proses desain sistem pondasi tiang rakit meliputi :
a. Tahap desain awal untuk mengestimasi jumlah pondasi tiang yang akan
dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan desain.
b. Tahapan desain rinci untuk menentukan jumlah optimum, lokasi dan konfigurasi
pondasi tiang, dan menghitung penurunan yang terjadi, momen lentur, dan gaya
geser yang terjadi pada pondasi.
Ramiah dan Chickanagappa (1982) memberikan rumus-rumus yang dapat
digunakan untuk menghitung penurunan segera yaitu: Timoshenko-Goodier;
Burmister; dan Janbu. Sedangkan untuk penurunan konsolidasi dipakai rumus:
Terzaghi; Skempton-Bjerrum; dan Lambe. Persamaan yang diusulkan oleh
Timoshenko- Goodier adalah:
21i w
s
S qB IE
……………………………………………………………(2.1)
Dengan :
q = tekanan pada plat pondaasi ( 2/kN m )
B = lebar pondasi (m)
= angka poisson (tanpa satuan), tergantung pada jenis tanah
sE = modulus Elatisitas (Mpa), tergantung pda jenis tanah
wI = faktor pengaruh, (tanpa satuan)
Janbu (1966) mengusulkan sebuah rumus untuk menghitung penurunan segera
yaitu sebagai berikut :
2
0 1
1i
s
S qBE
…………………………………………………………(2.2)
Dengan 0 dan 1 adalah koefisien penurunan vertical Janbu, berupa grafik .
Teori konsolodasi primer Terzaghi memberikan persamaan untuk menghitung
besarnya penurunan konsolidasi sebagai berikut.
1) Untuk tanah lempung terkonsolidasi secara normal :
0
0 0
log1
cc
C P PS H
e P
…………………………………………………….(2.3)
Dengan :
cC = indeks kompresi, (tanpa satuan)
0e = angka pori awal (tanpa satuan)
H = tebal lapisan lapisan tanah lempung (m)
0P = tegangan overburden ( kN/m2)
P = tambahan tegangan akibat beban luar (kN/m2)
2) Untuk tanah lempung terkonsolidasi secara berlebihan :
a. Bila 0 cP P P rumus penurunan konsolidasi adalah sebagai berikut :
0
0 0
log1
sc
C P PS H
e P
…………………………………………………(2.4)
b. Bila 0 cP P P rumus penurunan konsolidasi adalah sebagai berikut :
0
0 0 0 0
log log1 1
s c cc
C H P C H P PS
e P e P
………………………………………(2.5)
Dengan Pc tekanan prakonsolidasi (kN/m2).
Pada metode Skempton-Bjerrum diusulkan adanya pengaruh regangan lateral
dalam bentuk koefisien penurunan Skempton-Bjerrum ( ) sehingga penurunan
konsolidasi dinyatakan dalam bentuk :
c oedS S ………………………………………………...………………(2.6)
Soed adalah penurunan berdasarkan uji odeometer, dan diberikan sebagai
berikut :
oed vS PH
……………………………………………………(2.7)
v adalah koefisien kompresibilitas volume ( 2 / MN ).
Pada tanah yang mendukung pondasi dengan berbagai bentuk, umumnya
terjadi kenaikan tegangan ( P ). Kenaikan tegangan tersebut tergantung :
1. Beban per satuan luas dimana pondasi berada
2. Kedalaman tanah dibawah pondasi dimana tegangan tersebut ditinjau
3. Faktor lain
Besarnya kenaikan tegangan vertikal yang terjadi pada tanah akibat beban
pondasi harus dihitung agar nilai penurunan yang kan terjadi dapat diperkirakan.
Boussineq (1883) dalam Terzaghi dan Peck (1967) telah memecahkan masalah yang
berhubungan dengan penentuan tegangan-tegangan disembarang titik pada pada
sebuah medium yang homogeni, isotropis dan elastis dimana medium tersebut adalah
ruang yang luas tak terhingga dan pada permukaany bekerja sebuah beban terpusat .
Untuk menghitung P pada titik A dibawah suatu beban lentur berbentuk persegi
panjangyang mempunyai panjang L dan lebar B seperti gambar dibawah ini.
Gambar 2.1. Tambahan Tegangan Vertikal P
Sumber : Boussineq, 1883
2.3 SAFE
Safe merupakan adalah alat untuk merancang pondasi, dan plat lantai.
Software ini memperkenalkan pemodelan obyek 3D berbasis serbaguna dan alat-alat
visualisasi. Dari framing layout untuk produksi detail gambar. Safe mengintegrasikan
setiap aspek dari proses desain rekayasa dalam satu lingkungan yang mudah dan
intuitif. Dalam penulisan penulis akan menjelaskan beberapa mengenai SAFE seperti
dibawah ini ;
Gambar 2.2. Lembar kerja SAFE
Sumber : CSI SAFE, 2009
1. Menginstal SAFE Version 12
2. Set the Units (Mengatur satuan)
Sebelum melnginput data dalam program SAFE yang pertama harus diperhatikan
adalah merubah satuan yang aka kita rencanakan.
Gambar 2.3 Menentukan Satuan
Sumber : CSI SAFE, 2009
3. Memulai Model
a. Memulai model menggunakan Grid System
1) Memulai Model
Dalam penulisan TA ini penulis menggunakan menu Grid Only dalam
perencanaan yang akan dilakukan caranya yaitu, Pilih Menu File > New
Model, seperti pada gambar dibawah ini. Pilih Grid Only.
Gambar.2.4 New Model Inilization form
Sumber : CSI SAFE, 2009
2) Menyimpan Model
Setelah dilakukan pengaturan sebaiknya model yang akan kita
gunakan disimpan terlebih dahulu dengan cara klik File >SAFE, ganti nama
dokumen dan simpan di directory yang diinginkan.
b. Memulai model menggunakan Templates
c. Impor model dari ETABS 2-7
4. Define Properties diantaranya terdiri dari :
Gambar 2.5 Salah satu kotak dialog Define Propertis
Sumber : CSI SAFE, 2009
a. Material Properties berfungsi memasukkan data material yang akan
digunakan.
b. Slab and Drop Properties, berfungsi untuk mengisi data Slab yang akan
digunakan.
c. Beam Properties, berfungsi untuk menginput data balok yang akan kita
gunakan.
d. Column Properties, berfungsi untuk menginput data kolom yang digunakan
e. Wall Properties, berfungsi untuk menginput data dinding yang digunakan.
f. Modify Existing Materials (merubah data material yang sudah ada)
g. Input New Materials (memasukkan material yang baru)
5. Menggambar Objek
Gambar 2.6 Salah satu form dari Menu Drawing Sumber : CSI SAFE, 2009
a. Menggambar Slabs/Areas
b. Menggambar Rectangular Slabs/Areas
Gambar 2.7 Rectanguler slab form
Sumber : CSI SAFE, 2009
c. Menggambar Design Strips
d. Menggambar Beams/Lines
Gambar 2.8 Draw Beams area form
Sumber : CSI SAFE, 2009
e. Menggambar Tendons
Gambar 2.9 Tendon Vertical Profile form
Sumber : CSI SAFE, 2009
f. Menggambar Columns
Gambar 2.10 Draw Column form
Sumber : CSI SAFE, 2009
g. Menggambar Walls
Gambar 2.11 Draw Column form
Sumber : CSI SAFE, 2009
h. Menggambar Dimension Lines
i. Menggambar Slab Rebar
Gambar 2.12 Draw Slab Rebar object form
Sumber : CSI SAFE, 2009
6. Memilih Objek
a. Memilih dengan Graphical Methods
b. memilih dengan Features
c. Deselect
d. Invert Selection
e. Get Previous Selection
f. Clear Selection
7. Assign Properties to the Model
8. Load the Model
a. Define Load Patterns
b. Self Weight Multiplier
c. Auto Live Load Patterning
d. Assign Loads
e. Define Mass Source
9. Define Load Cases
10. Mengedit Model Geometry
a. Changing Views
b. Editing Tools
c. Interactive Database Editing
BAB 3
METODOLOGI PENULISAN
Pada penulisan Tugas Akhir ini, Penulis merencanakan desain pondasi tiang.
Selain perhitungan dengan cara manual, penulis juga menggunakan program SAFE
untuk mengecek perencanaan yang penulis lakukan.
Mulai
Pengumpulan Data
Data Tanah Data Struktur
Perencanaan
Pondasi
Program SAFE
Version 12
Perhitungan
Manual
Selesai
Gambar 3.1 Diagram Alir Perencanaan
Gambar 3.2 Diagram Alir Perencanaan Perhitungan manual
Mulai
Penentuan Kriteria
Perencanaan
Penentuan Kriteria
Perencanaan
Penulangan Pondasi
Analisa Stabilitas
Perhitungan Pergeseran dan Penurunan
Ya
Perencanaan Pile Cap
Penulangan Pile Cap
Selesai
Ya
Tidak
Tidak
Gambar 3.3 Diagram Alir Perencanaan dengan SAFE Version 12
Mulai
Input Data
perencanaan
Proses:
SAFE
VERSION 12
Output :
EfektifTidak
Selesai
Ya
BAB 4
JADWAL PELAKSANAAN TUGAS AKHIR
Perencanaan jadwal pelaksanaan Tugas Akhir adalah sebagai berikut :
Nama Kegiatan
Waktu
April Mei Juni Juli Agustus
Briefing Tugas Akhir
Pendaftaran Tugas
Akhir
Pengumpulan Draft
Seminar Proposal
Seminar Proposal
Tugas Akhir
Progress Report
Seminar Isi Tugaas
Akhir
Perbaikan-Perbaikan
Sidang Akhir
DAFTAR PUSTAKA
Bowles, JE. 1979. Physical And Geotechnical Properties of soils. Mc Graw Hill
Book Company. New York.
CSI SAFE. 2009. SAFE : Defining The Work Flow. Computer & Structures Inc.
California.
Ramiah, B.K. dan Chicknagappa L.S.1982. Handbook of Soil Mechanics And
Foundations Engineering. A.A. Balkema. Rotterdam .
Terzaghi, K.. and Peck, R.B. 1967. Soil Mechanic In Engineering Practice. Wiley.
New York.